Thiết kế và thi công mạch thực đơn điện tử

TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC o0o BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Tp HCM, ngày 15 tháng năm 2019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Đăng Linh Trần Xuân Phương MSSV: 14141170 MSSV: 14141240 Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện - Điện tử Mã ngành: 01 Hệ đào tạo: Đại học quy Mã hệ: Khóa: 2014 Lớp:14941DT 14141DT2 I TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH THỰC ĐƠN ĐIỆN TỬ II NHIỆM VỤ Các số liệu ban đầu:  Tiến hành tìm kiếm tài liệu liên quan tới hệ thống thực đơn điện tử  Tham khảo mơ hình thực tế  Tìm hiểu chọn module linh kiện thích hợp cho hệ thống Nội dung thực hiện:  Nội dung 1: Nghiên cứu hệ thống, tìm hiểu tài liệu tính tốn thơng số cho mạch  Nội dung 2: Tìm hiểu phương pháp điều khiển TFT LCD, tính tốn, chọn lựa linh kiện phù hợp với yêu cầu đặt  Nội dung 3: Thiết kế sơ đồ hệ thống, sơ đồ ngun lý, thiết kế mơ hình  Nội dung 4: Viết chương trình điều khiển hệ thống để hoàn thành yêu cầu đặt  Nội dung 5: Lắp ráp mơ hình, chạy thử nghiệm sản phẩm  Nội dung 6: Viết báo cáo nội dung thực i III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 26/08/2019 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 22/12/2019 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ThS Nguyễn Đình Phú BM ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH ii TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC o0o BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Tp HCM, ngày 24 tháng 12 năm 2019 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Trần Đăng Linh Lớp:14941DT Họ tên sinh viên 2: Trần Xuân Phương MSSV:14141170 Lớp:14141DT2A MSSV:14141240 Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH THỰC ĐƠN ĐIỆN TỬ Tuần/ngày Tuần Từ 26/8/2019 đến Nội dung Xác nhận GVHD - Gặp GVHD nhận đề tài - Viết đề cương chi tiết 1/9/2019 Tuần Từ 3/9/2019 đến 10/9/2019 - Tìm hiểu đề tài tham khảo tài liệu liên quan đến điều khiển hình cảm ứng điện dung, cách lập trình App Android, cách thiết kế gửi liệu lên web Tuần Từ 11/9/2019 đến 18/9/2019 Tuần Từ 19/9/2019 đến 26/9/2019 - Gặp báo cáo với GVHD hướng thực đề tài Tìm hiểu cài đặt cách phần mềm liên quan cho máy tính - Tìm hiểu STM32F407, hình cảm ửng điện dung TFT LCD 7inch NodeMCU Esp8266 Tuần Từ 27/9/2019 đến - Vẽ sơ đồ nguyên lý cài đặt thư viện liên quan đến điều khiển TFT LCD 4/10/2019 - Kết nối STM32F407 với hình NodeMCU Esp8266 iii Tuần Từ 5/10/2019 đến 12/10/2019 Tuần Từ 13/10/2019 đến 20/10/2019 Tuần Từ 21/10/2019 đến 28/10/2019 - Báo cáo tiến độ cho GVHD - Viết chương trình KEIL C điều khiển cảm ứng hiển thị hình - Báo cáo tiến độ cho GVHD - Viết chương trình KEIL C điều khiển NodeMCU ESP8266 - Báo cáo tiến độ cho GVHD - Viết chương trình cho tồn mạch kiểm tra lỗi Viết chương trình Visual studio để tạo web Tuần Từ 29/10/2019 đến 6/11/2019 Tuần 10 Từ 7/11/2019 đến - Báo cáo tiến độ cho GVHD - Viết chương trình Android Studio tạo app điện thoại - Báo cáo tiến độ cho GVHD - Viết báo cáo luận văn 14/11/2019 Tuần 11 Từ 15/11/2019 đến - Báo cáo tiến độ cho GVHD - Hồn thành mơ hình báo cáo 22/11/2019 Tuần 12 Từ 23/11/2019 đến 30/11/2019 Tuần 13 Từ 1/12/2019 đến 8/12/2019 - Hồn thành báo cáo mơ hình, chuẩn bị gặp GVPB báo cáo - Hoàn thiện sản phẩm - Viết chỉnh sửa báo cáo iv Tuần 14 Từ 9/12/2019 đến 10/12/2019 Tuần 15 Từ 11/12/2019 đến 18/12/2019) - Chỉnh sửa báo cáo lần cuối trước gửi cho GVHD - Hoàn thiện báo cáo, gửi GVHD xem xét, góp ý - In báo cáo, nộp báo cáo hoàn thiện GV HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) v LỜI CAM ĐOAN Đề tài nhóm bao gồm Trần Đăng Linh Trần Xuân Phương tự thực dựa vào số tài liệu trước hướng dẫn Ths Nguyễn Đình Phú Các số liệu khơng chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Tp Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực Trần Đăng Linh Sinh viên thực Trần Xuân Phương vi LỜI CẢM ƠN Sau trình tìm hiểu tài liệu tham khảo, nghiên cứu nhóm hồn thành mơ hình đồ án tốt nghiệp “THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH THỰC ĐƠN ĐIỆN TỬ ”, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cơ, gia đình, bạn bè tạo điều kiện giúp đỡ suốt thời gian qua Chúng em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Nguyễn Đình Phú người trực tiếp hướng dẫn Cảm ơn Thầy tận tình để hướng dẫn, hỗ trợ thiết bị góp ý truyền đạt kinh nghiệm kiến thức để nhóm hồn thành đề tài Chúng em xin gởi lời chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Điện-Điện Tử trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM dạy dỗ truyền đạt kiến thức quý báu cho chúng em có kiến thức nguồn tài liệu để hoàn thành đề tài Cảm ơn gia đình người thân ln bên cạnh động viên lúc căng thẳng khó khăn Chúng em gửi lời đồng cảm ơn đến bạn sinh viên khoa Điện-Điện tử nỗ lực cố gắng hoàn thành đề tài Bài báo cáo khơng tránh khỏi sai lầm thiếu sót Kính mong q thầy bạn thơng cảm Xin chân thành cảm ơn! Người thực đề tài Sinh viên thực Trần Đăng Linh Sinh viên thực Trần Xuân Phương vii MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii LỜI CAM ĐOAN vi LỜI CẢM ƠN vii LIỆT KÊ HÌNH VẼ xi LIỆT KÊ BẢNG .xiv Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.4 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 1.5 BỐ CỤC Chương 2: CỞ SỞ LÝ THUYẾT .4 2.1 Hệ thống thực đơn điện tử 2.1.1 Giới thiệu thực đơn điện tử 2.2 Giới thiệu phần cứng 2.2.1 Giới thiệu KIT STM32F4 Discovery 2.3 Giới thiệu Màn hình cảm ứng Capacitive 2.3.1 Khái niệm hình cảm ứng 2.3.2 Giới thiệu hình cảm ứng 7INCH LCD BOARD 2.4 ESP8266 module NODEMCU 2.4.1 Giới thiệu ESP8266 2.5 Mạch giảm áp LM2596 2.6 CHUẨN GIAO TIẾP UART 10 2.6.1 Giới Thiệu Uart 10 viii 2.7 CHUẨN TRUYỀN I2C 12 2.7.2 Nguyên Lý Hoạt Động I2C 12 2.8 GIỚI THIỆU HTTP 13 Chương 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 15 3.1 GIỚI THIỆU 15 3.2 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 15 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống .15 3.2.2 Tính tốn thiết kế mạch 16 Chương 4: THI CÔNG HỆ THỐNG 22 4.1 GIỚI THIỆU 22 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG 22 4.2.1 Thi công bo mạch 22 4.2.2 Lắp ráp kiểm tra 24 4.3 ĐĨNG GĨI VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH .25 4.3.1 4.4 Đóng gói điều khiển 25 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 26 4.4.1 Lưu đồ giải thuật .26 4.4.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển .29 4.4.2.1 Giới thiệu phần mềm STM32CubeMX .29 4.4.2.2 Giới thiệu phần mềm keil C .30 4.4.2.3 Giới thiệu phần mềm Android studio .32 4.5 LẬP TRÌNH MƠ PHỎNG 33 4.5.1 Tài liệu hướng dẫn sử dụng 33 Chương 5: KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ .40 5.1 GIAO DIỆN WEB 40 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 51 6.1 KẾT LUẬN 51 ix 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 x CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG Bước 8: Chỉnh sửa thực đơn ngày mai Hình 4.28: Chỉnh sửa thực đơn Bước 9: Hiển thị liệu App Android Hình 4.29 : Giao diện hình đăng nhập BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 38 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG Bước 10: Sau đăng nhập hiển thị hình giới thiệu Hình 4.30: Giao diện hình giới thiệu Nhấn biểu tượng bên góc trái hình để hiển thị lần lượt, hóa đơn, quản lý bàn, quản lý hóa đơn Hình 4.31: Hình ảnh mơ tả ăn giá tiền BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 39 CHƯƠNG KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Chương 5: KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu tìm hiểu thêm qua mạng internet, tổng hợp kiến thức giúp đỡ tận tình giáo viên hướng dẫn, nhóm chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “menu (thực đơn điện tử)” Sau đồ án này, nhóm em nghiên cứu tích lũy thêm nhiều hiểu biết, kiến thức như:  Nắm kiến thức lập trình cho kit STM32F407VGT  Nắm kiến thức lập trình cho Esp8266 để truyền nhận liệu, giao tiếp với Web server  Hiểu thuật toán quét hiển thị liệu TFT LCD(C) 7inch  Tìm hiểu nắm bắt cách lập trình webserver , cách xây dụng giao diện website, cách quản lý sở liệu MySQL để phục vụ chức hệ thống  Xây dựng ứng dụng điện thoại, ứng dụng máy tính để thuận tiện cho q trình sử dụng người dùng  Mạch thực tế sau hoàn thiện hoạt động ổn định, liệu truyền nhận đầy đủ, khơng bị liệu đường truyền Có khả đáp ứng nhanh yêu cầu người dùng 5.1 GIAO DIỆN WEB Tiến hành gõ địa tìm kiếm http:// http://quanlynhahang.tk/login Hình 5.1 : Hình giao diện đăng nhập web BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 40 CHƯƠNG KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 5.2: Hình ảnh cơng cụ bên trái để xem thơng tin thực đơn, quản lý hóa đơn, thống kê bàn Hình 5.3: Hiển thị trạng thái bàn Hiển thị trạng thái bàn (trống, phục vụ, đặt) - Bàn trống màu xám - Đang phục vụ màu xanh - Bàn đặt màu đỏ Hình 5.4: Hiển thị hóa đơn trạng thái bàn BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 41 CHƯƠNG KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 5.5: Hình ảnh xuất hóa đơn Hình 5.6: Thơng báo xóa thành cơng Bước 1: Tạo menu thêm vào menu Bước 1.1: Tạo menu Nhập query 149.28.134.255/api/menu?preshared_key=87872058a87303b105d48b644edb898f&act ion=create Hình 5.7: Thơng báo hiển thị tạo menu Kiểm tra giao diện menu tạo chưa có ăn BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP Y SINH 42 CHƯƠNG KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 5.8: Thơng báo hiển thị chưa có ăn Bước 1.2: Thêm vào menu Nhập query 149.28.134.255/api/menu?preshared_key=87872058a87303b105d48b644edb898f&act ion=add&itemid=1&name=Đây tên nè&desc=Đây mô tả nè&cost=50000&img=/public/img/menu/canhchua.jpg Ý nghĩa trường:  itemid: số thứ tự ăn, dùng để gọi order khách hàng  name: tên ăn  desc: mơ tả ăn  cost: giá tiền  img: ảnh đại diện cho ăn (định nghĩa trước với lập trình web) Thơng báo kết Hình 5.9: Hình ảnh menu cập nhật thành cơng BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 43 CHƯƠNG KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 5.10: Hình ảnh ăn cập nhập Bước 1.3: Sửa nội dung Tương tự với thêm (cùng itemid oke, thành phần lại sửa theo nội dung mong muốn) Nhập query 149.28.134.255/api/menu?preshared_key=87872058a87303b105d48b644edb898f&act ion=add&itemid=1&name=Canh chua cá lóc&desc=Món ngon&cost=50000&img=/public/img/menu/canhchua.jpg Hình 5.11: Thơng báo hiển thị update thành cơng: Kiểm tra giao diện, ăn sửa đổi Hình 5.12: Hình ảnh ăn thêm BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 44 CHƯƠNG KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Bước 1.4: Hiển thị menu vừa tạo - Xem giao diện: http://quanlynhahang.tk/menu - Hoặc xem api 149.28.134.255/api/menu?preshared_key=87872058a87303b105d48b644edb89 8f&action=view Kết Hình 5.13: Hình ảnh ăn tạo Bước 1.5: Xóa menu Chỉ cần nhập itemid tương ứng ăn 149.28.134.255/api/menu?preshared_key=87872058a87303b105d48b644edb89 8f&action=delete&itemid=1 Kết quả- Món ăn xóa Hình 5.14: Hình ảnh ăn xố Trên giao diện Hình 5.15 Hình ảnh giao diện BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 45 CHƯƠNG KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Bước 2: Khách hàng gọi Bước 2.1: Tạo order dựa theo mã số bàn Nhập query 149.28.134.255/api/order?preshared_key=87872058a87303b105d48b644edb898f&act ion=create&tableid=1 Ý nghĩa trường:  tableid: stt bàn nhà hàng (bàn chưa phục vụ) Nếu tạo order thành công Hình 5.16: Hình ảnh tạo order thành cơng Hình 5.17 Thông báo tạo order thành công Nếu bàn phục vụ Hình 5.18 Thơng báo bàn phục vụ Bước 2.2: Thêm ăn vào order số lượng tương ứng BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 46 CHƯƠNG KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Nhập query: 149.28.134.255/api/order?preshared_key=87872058a87303b105d48b644edb898f&act ion=add&tableid=1&itemid=1&quantity=1 Ý nghĩa trường:  itemid: stt ăn thêm bước  quantity: số lượng ăn muốn gọi (phải lớn 0) Nhập ăn thành cơng vào order: Hình 5.19: Thơng báo hập ăn thành cơng vào order: Xem giao diện Hình 5.20 Nhấn vào nút xem gọi Nếu khơng có itemid (món ăn) menu, order khơng thành cơng BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP Y SINH 47 CHƯƠNG KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 5.21: Thơng báo khơng có Bước 2.3: Sửa ăn có order Tương tự thêm ăn, lại trường tableid itemid, thay đổi tùy ý trường quantity Nhập query: 149.28.134.255/api/order?preshared_key=87872058a87303b105d48b644edb898f&act ion=add&tableid=1&itemid=1&quantity=3 Thơng báo thành cơng Hình 5.22: Thêm thành cơng Kiểm tra giao diện Hình 5.23: Hình ảnh web Bước 2.4: Xóa ăn khỏi order Tương tự thêm ăn, lại trường tableid itemid, thay đổi trường quantity=0 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 48 CHƯƠNG KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Nhập query: 149.28.134.255/api/order?preshared_key=87872058a87303b105d48b644edb898f&act ion=add&tableid=1&itemid=1&quantity=0 Thông báo thành công Hình 5.23: Hình ảnh thực đơn xố Kiểm tra giao diện Hình 5.24: Hình ảnh thực đơn xoá Bước 3: Thanh toán order Điều kiện: Table phải trạng thái phục vụ Nhập query 149.28.134.255/api/order?preshared_key=87872058a87303b105d48b644edb898f&act ion=pay&tableid=1 Thanh tốn thành cơng BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP Y SINH 49 CHƯƠNG KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Xem giao diện Hình 5.25 Bàn chuyển trạng thái “Bàn trống” Hình 5.26: Hình ảnh trạng thái bàn trống Bàn trống, khơng có hóa đơn để tốn xuất thơng báo BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 50 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 KẾT LUẬN Mục tiêu cuối đề tài: “Thiết kế thi công mạch thực đơn điện tử” thực đặt bàn, đặt ăn, thiết kế thực đơn, thay đổi thực đơn Cập nhập liệu ăn thực đơn web Qua thời gian thực đề tài, nhóm chúng em làm cơng việc: ứng dụng lý thuyết học vào thực tiễn, sử dụng phần mêm Keil c để mô xử lý liệu cho cảm ứng gửi liệu lên web Hệ thống hoạt động tương đối ổn định Tuy nhiên, giao diện hiển thị cịn đơn giản mơ hình chưa thẩm mĩ hồn thiện mơ hình thực tế 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN Dựa vào kiến thức tham khảo, nhóm chúng em nghĩ đề tài nên phát triển mở rộng theo khía cạnh sau: - Nâng cấp hệ thống phần cứng để hiển thị thêm liệu hình ảnh âm - Xây dựng mơ hình sử dụng vi điều khiển có tốc độ nhanh như: chip thuộc dòng ARM, AVR, DSP,FPGA để ứng dụng vào đề tài thực tế - Có thể phát triển thêm đặt hàng online liên kết toán trực tuyến, điều khiển trực tiếp thông qua app điện thoại BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách tham khảo [1] Nguyễn Đình Phú, “Thực hành vi điều khiển - ARM STM32”, Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM 2014 [2] Phan Văn Hồn, “Giáo trình vi xử lý - ARM STM32”, Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM 2015 [3] Datasheet linh kiện: Website alldatasheet.com 53 ... BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 14 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THI? ??T KẾ Chương 3: THI? ??T KẾ HỆ THỐNG 3.1 GIỚI THI? ??U Đề tài: ? ?Mạch thực đơn điện tử? ?? có chức sau: hệ thống bao gồm hình cảm ứng điện dung... 3.2 TÍNH TOÁN VÀ THI? ??T KẾ HỆ THỐNG 15 3.2.1 Thi? ??t kế sơ đồ khối hệ thống .15 3.2.2 Tính tốn thi? ??t kế mạch 16 Chương 4: THI CÔNG HỆ THỐNG 22 4.1 GIỚI THI? ??U ... 3.4 Sơ đồ kết nối STM32f407 LCD BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 20 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THI? ??T KẾ d Thi? ??t kế khối nguồn Bảng 3.2: Bảng tổng dòng điện cung cấp cho mạch Tên linh kiện Điện áp cung